如何在建筑结构设计中提升安全性论文_彭翔

如何在建筑结构设计中提升安全性论文_彭翔

泰安市天择嘉业勘察设计有限公司 山东省泰安市 271000

摘要:经济社会的不断发展,提升了人民群众生活水平,同时也让安全问题成为人们比较关注的话题之一。建筑业的不断发展,使各种安全理念被全方位的贯彻到工程项目结构中去。想要保证建筑工程项目施工之狼,不仅要满足基本使用功能的需求,同时也要保证建筑项目的安全性。建筑项目施工,需要按照设计图进行,所以项目结构设计是十分重要的环节,对保证建筑质量具有关键意义。本文就对建筑结构设计中安全性提高的策略进行探讨

关键词:建筑结构设计;安全性;提高策略;分析研究

近些年来,各种建筑工程数量不断增加,建筑安全事故时有发生,这些问题越来越被人们重视。建筑结构设计是建筑安全的决定性因素,在设计中,由于种种原因,存在一些设计不足降低建筑安全的情况,对此,研究建筑结构设计提高安全性的策略是十分必要的。

1建筑结构安全性定义

从建筑结构设计漫长的发展进程中看,结构安全性是结构设计的核心所在,如果结构设计缺乏安全性,将产生概念模糊,对新设计方法的应用和发展造成影响。事实上,结构安全性是一个有着丰富内涵的综合性概念,主要包含结构作用失效标准、结构安全等级的划分、抗力与作用力的概率模型、结构设计方式以及相关质量质量和试验检测等。若要给结构安全性施加一个定义,则按照国际通用说法,它是指在一定时间期限与条件下达到某种功能的水平。其中,条件是指结构处于正常的设计、施工与使用条件;时间期限是指结构基准使用时间;功能是指结构必须具备的所有功能,如最基本的稳定度、强度、刚度与动力性能等等。由于材料性能和荷载都在时间变化中发生变异,所有使用周期是决定结构能够完成规定功能的重要因素。针对某个具体结构,与它在一定时间期限与条件下实现规定功能的水平相关的所有变量,基本都属于随机函数或者是随机变量。基于此,为了对这些变量进行度量,必须采用安全度这一概念。而安全度主要指的是结构在一定时间期限和条件下可以实现规定功能的数据概率。通过对结构安全度的准确计算,可以找到经济和安全间的动态平衡点,但期间涉及到对于社会的深入分析,所以它是具有综合性特征的决策过程。在过去,人们认为只要在设计过程中能够使用合理的安全系数,所设计出的结构就可以很好的履行各项功能,个别还将安全度视作安全系数,没有考虑到二者存在的本质上的差别。这种思想和做法都是不正确的,因为安全系数是一项定值结果,无法在数量的层面上对安全度概念进行刻划。

在建筑结构设计过程中,结构各项功能通常选择极限状态为标志。相关技术标准也提出:如果一个结构或其中某个部分达到了不利于它使用的特定状态,则这个状态就是结构的极限状态。由此可见,极限状态实际上是结构作用失效的代表。通常采用函数Z对结构的极限状态进行表达:

Z=g(R,S)=R-S=0(1)

式(1)中,R表示结构的抗力,如容许变形量与强度等;S表示结构综合荷载效应,包括变形与内力等。若函数Z小于0,则结构将无法正常履行规定功能,认为结构处于失效状态。因此,在结构安全性课题中,首先要解决的问题就是确保函数Z大于或等于0,尽量提高概率,或确保结构失效概率能被接受、尽可能的小。目前的建筑结构安全性定义,为深入认识和解决有关的一系列问题创造了良好的途径。在实际情况中,安全度依然需要依靠长时间的经验积累,只有通过对具有一定代表性且合格的实际成品实施整体校准,才能选定出最佳的安全度水平,从而达到预期的设计目标。

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2在建筑物结构设计阶段提高安全性的措施

2.1提高人员的安全意识及综合能力

由于建筑工程涉及较广的范围和浩大的工程量,产生的社会影响大,因而安全性问题要始终贯穿在工程各环节。而设计人员在建筑工程实施中发挥着重要的作用,是建筑工程设计的核心,在工程设计阶段则要提高人员的安全意识、职业素质、专业技能,以便设计工作的正常实施。①安全意识的提高:设计人员树立安全意识,能够在工作中积极思考安全问题,促进建筑结构安全系数的提升。②职业素养的提高:设计人员拥有良好的职业素养,可以在实际工作中严格按照政策法规和规章制度进行作业,减少结构设计中的安全隐患。③专业技能的提高:具备专业技能的人才能透彻掌握工程设计要求,素养和机经验相对丰富,可以针对设计工作中存在的问题提出有效的建议或意见。

2.2严格按照国家规定的建筑设计规范进行建筑物的结构设计

随着建筑行业不断向前发展,建筑物的结构越来越被重视。国家相应的出台了一些规定,以规范建筑行业的结构设计。而国家的规定不会仅仅是技术性的,还带有很强的政策性的特点。同时,这些规定并不是一成不变的,也需要与时俱进,不断调整以适应现代化的需求。在进行建筑物的结构设计时,不能仅仅满足过去的要求,还要具有发展的眼光。为了保证建筑物的质量合格,尽可能降低安全事故发生的几率,结构设计人员要恪守工作准则,及时对建筑过程中违背国家标准要求的行为提出意见,并及时给出合理的解决措施,在以后的工作中,降低或避免此类情况的发生,使建筑结构设计更多地体现人性化特点。

2.3提高建材质量及结构抗震性能

随着人们生活水平的提升,对建筑工程质量的要求越来越高,使建筑结构设计标准成为建筑安全性能的重要衡量标准。建筑材料作为建筑工程施工中的基础,对建筑质量具有重要的影响,因此在具体施工中要恰当选择优质的材料,保证建筑结构的安全系数,促进建筑物耐久性与使用寿命的提高,降低后期维修费用。我国属于地质灾害多发国家,在建筑结构设计中需要高度重视结构的抗震设计,如基础设计过程中可将阻尼器与抗震制作等设备设置在基础部位,提高建筑结构的抗震性能;或者是积极借鉴国外的结构抗震等级,设计出高性能的建筑结构和高柔性的建筑材料,提高结构抗震性能。

2.4创新设计软件

现有的用于结构设计的软件已在一定程度上满足不了更为多样、苛刻的要求。比如,一部分力学模型已经不能同日趋复杂的构件和结构形式相适应,不能较为理想地对一部分结构的承载力进行处理,这使建筑安全性缺少有效的保障。这就需要相关人员对新软件进行研究开发,不断研制出更为适用的设计软件。

2.5开展科学研究

随着建筑事业越来越深刻的发展,建筑物结构设计的工作内容逐渐向着复杂以及高难度的方向发展。换言之,现在建筑结构设计工作对设计人员提出了更高的要求,不仅是从知识的深度上,更是从知识的广度上。在这样的情况下,现有的结构设计程序已不能满足设计人员的使用需求。所以,提高结构设计中建筑的安全性能,需要从根源上提升设计者的专业技能,也就是开展科研开发,不断创新。

3结语

建筑结构设计的安全性一直是人们关注的焦点,也是确保建筑工程结构质量安全的关键。在建筑结构设计过程中,必须要立足实际,注重建筑的多重防护、结构的完整统一、结构设计的刚柔并进,严格遵循国家的规定标准,提高建材质量及结构抗震性能,创新设计软件,规范结构设计。这样才能提高建筑结构设计的安全性能,保障结构设计的合理性,有效避免安全事故的发生,促进建筑工程的良性发展。

参考文献

[1]李晓莉.建筑工程设计中如何提高建筑结构安全性分析[J].江西建材,2016.

[2]侯捷.在建筑结构设计中提高建筑安全性的几点思考[J].江西建材,2016.

[3]李伟.建筑工程设计中提高建筑结构安全性措施分析[J].低碳世界,2016.

[4]朱小龙.浅析建筑结构设计中提高安全性的有效策略[J].江西建材,2016.

论文作者:彭翔

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期

论文发表时间:2018/2/27

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